交联工序技能等级考试试题.docx

交联工序技能等级考试题库
一、 培训知识点
1、悬链式交联机组的基本构成
2、交联工序生产要求的基本知识
3、交联电缆使用的原材料及要求
4、化学交联工艺理论
5、交联质量缺陷及预防

二、 培训试题库
㈠ 悬链式交联机组的基本构成题库
1 悬链式交联机组的组成部份有哪些？
答：悬链式交联机组的组成部份有：放线架、放线储线器、辅助牵引、上牵引、导体预热装置、（绝缘料杂质扫描监测系统）、挤塑机、机头、电缆外径和偏芯测量仪、上封闭、交联硫化段、预冷段、胖管、（在线应力消除装置）、冷却管、下封闭、扭绞器、下牵引、（收线储线器）、辅助牵引、收线架以及氮气系统、水冷却系统、电气控制系统、材料处理系统等。
2 我公司的交联生产线采用何种挤出方式，这种挤出方式有什么优点？
答：我公司的交联生产线均采用三层共挤方式，这种挤出方式的优级点有：① 挤出质量好，无导体屏蔽的析出物和氧化物。② 内屏蔽不易擦伤。③ 导体可以预热，生产效率高。
3 为什么要有储线器？储线器有什么作用？
答：因为交联生产线是连续生产机组，每开一次设备都要造成一定的浪费，比如原材料、氮气、水、电能等，因此应该有储线装置，以保证连结生产。放线储线器目的便于有足够的时间换盘和导体接头（至少有焊两只接头的时间，同时储线轮必须使导体不会变成灯笼状）。
4 扭绞器（搓板）作用是什么？
答：其可以保证厚绝缘电缆中心对得准，电缆圆整性好，好可以改进导体质量，经扭绞后导体外层就绞合得更紧了，扭绞器使交联管内的电缆轴向旋转，电缆绝缘的每一个部分均受到同样的重力作用，消除了绝缘下垂（偏芯）。
5 在交联过程中为什么要对制品施加一定压力？
答：在交联过程中对制品施加一定压力是完全必要的。因为交联过程中，制品材料中的水分，低分子挥发物都会以气体形式在绝缘层中出现。如无外界压力的抑制作用，气体汇集就会形成气泡或夹层。
6 挤塑机的工作原理？
答：利用特定形状的螺杆在加热的机筒中旋转，将由料斗中送来的塑料向前挤压，使塑料均匀地塑化，通过机头和不同形状的模具，使塑料挤压成各种形状的制品。
7 螺杆的分段是以什么为依据划分的？
答：螺杆的分段是根据物料在挤塑机中的物态变化和螺杆的功能划分。
8 螺杆工作部分可分为哪几段？
答：螺杆工作部分可分为三段：加料段、熔化段（压缩段）和均匀段（计量段）。
9 机头由哪几部份组成？
答：机头是挤塑机的成型部件，机头主要有过滤装置（多孔板和筛网）、连接管、分流器、模芯座、模具等组成。
10 在机头连接处分别设分流板和过滤网的作用？
答：在机头连接处分别设有分流板和过滤网，其作用是将塑料由螺旋运动变为直线运动，增加料流阻力，使制品更加密实；滤出料流中的杂质，阻止未塑化的塑料进入机头。
11 悬链式交联管分哪几部份？
答：交联管分为：加热段、预冷段、冷却段。
12 悬链式交联有哪两种形式？
答：悬链形式有两种：全悬链形和半悬链式。
13 隔离段预冷却段的作用和目的是什么？
答：隔离段预冷却段的作用和目的是使N2从隔离段上端进入，在下端接近水面处排出，并将水面生产的蒸气带出，不让它进入交联区域。
14 导体预热有何作用？
答：导体预热可缩短硫化时间，提高生产速度和生产效率。
15 导体屏蔽料为何要进行烘干处理？
答：导体屏蔽料进行烘干处理是为了去除导体屏蔽料内可能存在的水份，防止导体屏蔽料结块。
16 塑料在挤塑过程中要经过哪两个阶段？
答：塑料在挤塑过程中要经过两个阶段：第一阶段是塑化阶段是在机筒完成的，经过螺杆的旋转，使塑料由固体的颗粒状变成可塑性的熔融体。第二阶段是成型阶段，它是在机头内进行的，经过机头内的模具，使熔融体成型为所需要的各种尺寸及形状的制品。
17 挤塑机由哪几个系统组成？
答：挤塑机由挤压系统、传动系统和加热系统（冷却）组成。
18 螺杆的作用是什么？
答：螺杆是挤塑机中的重要部分,它是由高强度、耐热和耐腐蚀的合金钢制成，作用是将塑料向前推进，产生压力，搅拌，旋转时与塑料产生摩擦热，使塑料熔化，并边连续不断地将融体送入机关挤出，它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率。
19 什么是螺杆的长径比？为什么交联挤出机的长径比有20~25间？
答：螺杆工作部分长度L与直径D的比值，在螺杆直径一定时，增大长径比就意味增加螺杆的长度，长径比越大，有利于物料充分塑化，同时还能产生较大的压力，保证产品更加密实，提高质量。然而长径比太大也不行，对交联料产生过分塑化，引起物料的先期交联，用于交联机组的挤出机，长径比一般在20~25倍之间。
20 什么是螺杆的压缩比？
答：压缩比是加料段第一个槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。
21 什么是螺槽深度？
答：螺纹的外半径与根部半径之差。
22 我公司的交联生产线是采用自动化控制的，在生产中经历哪几个阶段？
答：我公司的交联生产线是采用自动化控制的，在生产中经历：开始、生产、慢速、结束四个阶段。
23 请分别说出我公司两条交联线的结构组成？以及它们的主要区别？
答：NOKIA交联机组：放线架、放线储线器、辅助牵引、上牵引、导体预热装置、挤塑机、机头、电缆外径和偏芯测量仪、上封闭、交联硫化段、预冷段、胖管、、冷却管、下封闭、扭绞器、下牵引、收线储线器、辅助牵引、收线架以及氮气系统、水冷却系统、电气控制系统、材料处理系统等。
白城交联机组：放线架、放线储线器、辅助牵引、上牵引、、挤塑机、机头、电缆外径和偏芯测量仪、上封闭、交联硫化段、预冷段、胖管、、冷却管、下封闭、扭绞器、下牵引、辅助牵引、收线架以及氮气系统、水冷却系统、电气控制系统、材料处理系统等。
区别：NOKIA交联线有测偏仪和导体预热装置；其有10节硫化管1节预冷段，而白城线的硫化管只有9节，2节预冷段，因此生产线速度NOKIA线较快；另外2号交联线的管径、挤出机型号大一些，其生产产品的最大规格为铜芯630mm2、铝芯800mm2比NOKIA线生产产品的最大规格为铜芯500mm2、铝芯630mm2要大。
㈡ 交联工序生产要求的基本知识题库
1 交联工序主要生产哪些产品？
答：35kV及以下交联聚乙烯绝缘电缆和35kV及以下黑色交联聚乙烯绝缘架空电缆。
2 交联电缆生产执行标准是什么？
答：交联电缆执行国家标准：GB/T 12706-2002
3 交联聚乙烯用字母如何表示？
答：交联聚乙烯用字母表示为：XLPE。
4 交联聚乙烯电缆的生产工序流程？
答：
5 我公司要求交联电缆生产时绝缘偏心度控制多少？
答：我公司要求交联电缆生产时偏心度控制在12%以内才为合格品。
6 请说出交联绝缘偏心度的计算方法？
答：
7 交联绝缘最小厚度是如何确定的?
答：交联电缆绝缘最小测量值不低于规定标称值的90%-0.1mm。
8 交联聚乙烯电缆铜带屏蔽的作用？
答：作用：①铜屏蔽带在安装时两端接地，使电缆的外半导电层始终处于零电位，从而保证了电场分布为径向均匀分布。②正常运行时铜屏蔽带导通电缆的对地电容电流。③故障时，通过接地电流或短路电流。
9为什么交联挤出机及机头清理时一定要非常干净？
答：因为如果挤出机或机头没有清理干净，存料在机身或机头内发生粘连，时间一长产生预交联焦粒，预交联焦粒较硬且拉伸性差，熔体拉伸时焦粒边缘处的绝缘层被拉薄，严重时甚至会造成绝缘穿孔或脱节。
10 交联在生产截面500mm2以上线芯时结构有何区别？
答：交联在生产截面500mm2以上线芯时需要在导体外绕包一层半导电尼龙布带，其作用是为均匀导体表面电场分布。
11 交联生产速度哪些因素影响？
答：交联生产速度受挤出机的出胶量、交联管的长度以及硫化温度的影响。
12 交联绝缘工艺的要求？
答：1、无微孔绝缘，水含量最低。2、光滑的层间界面。3、电缆绝缘同心度。4绝缘杂质的控制。5、减少绝缘内的机械应力。6、除去绝缘中的气体。
13 交联停机时尾线剪切的要求？
答：交联停机时尾线剪切的要求是：1、10kV交联线芯应在按“END”停车后，再往竹节前剪去4米线芯，在剪切处观察有无气孔产生并进行取样，试样做结构尺寸，测量偏心度情况；同时进行热延伸试验；各项指标均应检测至合格为止。2、35kV交联线芯的停车尾线剪切方法与10kV交联线芯相同；另外由于35kV交联线芯的绝缘层较厚，停车线还应考虑其偏心度的变化情况。如偏心度未符合标准要求时，可再进行剪切，直至各项指标均符合标准GB/T 12706.2-2002的要求为止。
14 交联线停机时为什么要将尾部的4米线芯剪除？
答：为避免交联工序生产停车后的尾线热延伸试验经常不合格问题，需对停车尾线的剪切提出要求。在实际生产过程中，我公司的交联生产线由于实行自动硫化控制，尾线停车后在上封闭内的交联线芯处在低温区，实际没有进行结束硫化过程，管内的线芯也就不能满足工艺的生产条件，因此停车按结束后在上封闭管内的3～4m线芯应进行剪除。
15 交联电缆停放时间的规定？
答：交联电缆停放时间的规定为：1、10kV交联电缆和架空绝缘线必须放置48小时以上才可进行下一道工序操作；2、35kV交联电缆必须放置96小时以上才可进行下一道工序操作。
16 交联线芯为什么要进行停放处理？
答：因为交联聚乙烯在反应过程中会放出大量气体，尤其是绝缘层它的用量比最大，由于DCP（过氧化二异丙苯）的分解会产生2%的副产物，其中有包括苯乙酮、α-甲基-苯乙烯、甲烷和少量的水。交联线芯下线后，硫化过的交联聚乙烯还有发生反应，仍会有气体挥发物产生。因此我们必须将线芯放置一段时间让其挥发掉，以避免线芯在制成成品后发生护层鼓包现象。
17 交联生产过程中如发生内外层断丝，应如何处理？
答：交联生产过程中如发现内层断丝的处理方法：①将标识内层断丝的胶带清除，检查导体表面情况，发现表面有严重凹印的需用绝缘胶带包扎，但外径不可包扎地过大，经能顺利通过机头为准。②进入机头时适当加厚内屏蔽的挤出厚度。并在出下封闭后在线芯表面作相应的标记。③进入硫化管后降低硫化管的氮气压力。
交联生产过程中如发现外层断丝的处理方法：①将断丝的两头用胶带扎好外径不可包扎地过大，防止线芯过机头时卡住机头。②增加内屏蔽及绝缘的挤出厚度，出下封闭后作标记，作分段标记或直接剪断，防止该段线芯往下道工序流转。③进入硫化管后降低硫化管的氮气压力。
18 交联用导体有何要求？
答：交联用导体要求：①用导体要求表面光洁，不得有油污，变黑氧化，不允许有碰伤，毛刺等现象。②由于聚乙烯和半导电屏蔽料进行交联反应时在高温高压下进行，线芯必须采用紧压形式，防止屏蔽料在高压下被压入绞线间隙中，另外紧压线芯还可以防止水分渗入，从而防止水树的产生。
19 交联电缆通过什么方法检验其产品质量？
答：交联电缆主要通过局部放电和工频耐压试验来检测其是否合格。
20 交联电缆生产时为什么要建立净化设施？我们加料时应注意哪些？
答：主要是为了防止灰尘等细小杂质进入绝缘料内，特别是屏蔽料与绝缘料要进行分开处理，屏蔽料属半导电材料，其中的导电物质是细小的碳黑。因此在上料时绝对不可以将两个料房的门同时打开。进入净化室前应通过风淋室的除尘通道。料箱表面应保持清洁。
㈢交联电缆使用的原材料及要求题库
1 我公司交联工序使用哪几种材料？
答：我公司交联工序使用的材料有：导体屏蔽料（内屏蔽）、XLPE绝缘材料、绝缘屏蔽（外屏蔽）以及黑色交联聚乙烯架空绝缘料。
2 交联屏蔽材料的型号、名称、及用途？
型 号
材 料 名 称
用 途
YPND-10
导体屏蔽用交联粘结型半导电屏蔽料
10kV交联电缆导体屏蔽
YPND-35
导体屏蔽用交联粘结型半导电屏蔽料
35kV交联电缆导体屏蔽
YPNJ-35
绝缘屏蔽用交联粘结型半导电屏蔽料
35kV交联电缆绝缘屏蔽
YPBJ-10
绝缘屏蔽用交联可剥离型半导电屏蔽料
10kV交联电缆绝缘屏蔽
YPBJ-35
绝缘屏蔽用交联可剥离型半导电屏蔽料
35kV交联电缆绝缘屏蔽
YPSD-10
导体屏蔽热塑型半导电屏蔽料
10kV架空电缆导体屏蔽
YPSD-35
导体屏蔽热塑型半导电屏蔽料
35kV架空电缆导体屏蔽
3 绝缘屏蔽材料采用可剥离型的主要目的是什么？
答：交联电缆绝缘屏蔽层采用可剥离半导电料，主要是为了方便施工。
4 聚乙烯与交联聚乙烯的分子结构有何不同？
答：聚乙烯塑料的分子结构为线型，而交联聚乙烯料的分子结构是立体网状型的。
5 分别说出我公司使用的美国联碳绝缘料各牌号的使用特性？
答：①HFDG-4201：是一种低密度，可交联，未填充的聚乙烯材料，是中压（1到10KV）电力电缆绝缘而设计的。
②HFDE-4201（NT）：是一种低密度，可交联，未填充的聚乙烯材料，是为中压(5KV和更高等级)，要求低污染的电力电缆绝缘而设计。
③HFDB-4201（EC）：是一种低密度，可交联，未填充的聚乙烯材料，是为需要达到高清洁度的中/高压（5KV和更高等级）电力电缆绝缘而设计的，它的杂质含量相当地低，牌号上带有（EC）超净。
6 为什么化学交联聚乙烯绝缘在生产过程中会出现僵块?
答：化学交联聚乙烯绝缘有时在生产过程中会出现僵块，有的无色，有的呈浅黄色。这是由于交联工艺温度不合理造成的，比如挤出工艺温度过高，长时间生产造成绝缘材料预交联，积累在过滤网和螺杆头上，导致绝缘僵块的形成，这种僵块的颜色往往是浅黄色的。绝缘材料存放时间过长，在正常工艺温度下，也会产生浅黄色的绝缘僵块。
7 交联绝缘料及屏蔽料一般的存贮期限是多长？
答：交联绝缘料一般的存贮期限为6个月，屏蔽料一般为1年。

㈣化学交联工艺理论题库
1 聚乙烯交联的基本原理是什么？
答：化学交联就是在聚乙烯中加入一种以过氧化物为代表的交联剂，在加热情况下，借交联剂的分解产生游离基，并通过游离基反应使具有线型结构的热塑性聚乙烯转为立体网状结构的交联聚乙烯的过程。
2 为什么要进行聚乙烯的交联过程？
答：聚乙烯作为电力电缆绝缘最大优点是其具有优异的电绝缘性能，而最大的缺点就是耐热性差，机械强度低。通过对聚乙烯的交联改性就克服了热稳定性不高的缺点，既提高了耐热性，又基本上保持了原来的电绝缘性能。
3 交联聚乙烯以什么用为交联剂？
答：在制造交联聚乙烯绝缘电缆时，常常采用过氧化物DCP（过氧化二异丙苯）为化学交联剂。由于过氧化物的过氧基O-O键的键能较低，因而易于分解成活泼的游离基，这些游离基可引发聚合反应，并与聚乙烯的C-H键作用，使之失去氢原子而生成大分子游离基，借游离基反应，使聚乙烯交联。
4 影响交联速度的主要因素是什么？
答：交联的时间决定于过氧化物DCP的分解速度，过氧化物热分解（即产生游离基）速度以及它与聚乙烯交联的速度都与其活性有关。 过氧化物的活性决定于过氧化物中的活性氧含量、分解活化能、在一定温度的分解半衰期（或在一定半衰期时的分解温度）。活性氧含量通常以100克过氧化物中含有的活性氧原子的克数来表示，是标志过氧化物生产游离基数量的系数。
5 简述半衰期的概念？
答：衰期是指在加热时过氧化物浓度降到初始浓度的一半所经历的时间。半衰期越短，则表明过氧化物热分解得越快。
6 为什么说交联挤出机的温度不能超过125℃？
答：因为交联聚乙烯在挤出时，受到交联剂过氧化二异丙苯的限制，在不同温度下DCP的半衰期是不同的，120℃时的半衰期约为4.2小时，而在130℃时半衰期仅为80分钟，交联料在挤出机的停留时间如果超过80分钟后，就会造成“先期交联”使用挤出过程无法进行，甚至损坏设备，所以说交联挤出机的温度不能超过125℃。

㈤交联质量缺陷及预防题库
1导体的紧压不好或外层出现象断丝后对电缆有什么影响？如何防范？
答：导体的紧压好坏直接导致内半导电屏蔽的质量, 这是由于导体紧压太松, 尤其是外层紧压过松会导致内半导电屏蔽嵌入在导体间隙中, 使导体屏蔽表面不光滑, 造成电场分布不均匀, 另外给电缆施工做头子带来不便。
防范措施：①上交联前必须对导体的表面质量进行严格地检查，视导体表面情况对内屏蔽厚度作一些相应地调整。②在导体制造时应控制其紧压系数，在0. 90 左右为宜, 这样既不影响导体的柔软性, 也可以保持导体表面的光滑, 在生产时应保持内松外紧。
2 在生产过程中为什么会造成内层凸起，对电缆有何影响？如何防范？
答：在生产调偏时经多次的取样、倒车，导体上的残余内屏蔽料被带至模芯1内部，在起车生产时这部分内屏蔽料随导体进入机头，形成内屏蔽凸起，同样会产生线芯表面的凹印现象。
造成后果：导体和绝缘屏蔽层是用于均匀电场, 因此要求其表面光滑、无尖角、不析出、没有水份。假若出现表面有焦疙瘩; 炭黑析出到绝缘后，该点的电场就会集中形成尖端放电。这也是交联电缆绝缘层中电树、水树的发源地。
解决方法：调偏结束后将调偏时所用的导体切断，并将机头内模芯1后面的回料清理干净，重新接头后再进行生产，基本解决了内屏蔽料的回料问题 。
3 交联线芯产生竹节的因素有哪些？
答：①导体表面不是很光滑或有硬丝使导体表面凸起，线芯与模芯1之间磨擦产生振动。
②下封闭密封时封密垫封得过紧。
③内屏蔽塑化不好拉破产生凹印或突起。
4 交联线停车线产生气泡的原因？
答：交联线停车线产生气泡的原因：尾部停车线在硫化管内的压力不够或停车保温保气的时间不够。硫化管内的交联线芯绝缘层中的低分子化合物在失去外界压力的作用后无法从绝缘层中析出，大量气体保留在绝缘层中，又不断地会集形成大的气泡形成肉眼可见的气孔。
5 交联线芯表面擦伤的原因？
答：①交联线芯擦伤情况的出现是由于中点不稳，悬垂控制器的反馈信号不准所致。导致线芯在硫化管内拖管，烫伤线芯表面，线芯出下封闭后，表面表现为擦伤外屏蔽，严重的使电缆表面呈半圆形。
②模套外边缘有焦烧物。
6 交联线芯内屏蔽出现凹痕的原因？
答：交联线芯内屏蔽出现凹痕的原因有多种：1）、就三模的十字机头而言，出现内屏蔽表面有凹痕多半是由于模芯2的模口有损伤，因此在生产过程中，必须严格检查模具的模口是否完好，特别是模芯2，如果它存在缺陷的话，对绝缘和内屏蔽都会产生质量隐患。2）、交联的导体线芯，导体的外层的紧压系数不足，表面存在的间隙较大，如果内屏蔽挤的过薄，交联线芯在硫化管内要经受10bar的压力，从截面看的话会产生锯齿状，内屏蔽就起不到光滑、均匀电场的作用。
7 交联线芯焦粒产生原因？
答：由于交联线芯是由内屏蔽层、绝缘层和外屏蔽层组成的，因此交联线芯产生的焦粒也分为内屏蔽焦粒、绝缘焦粒和外屏蔽焦粒三种。交联产生焦粒的原因有多种，如各挤出机的温度控制、机头的温度控制以及交联本身材料的原因等。
在排除设备故障（热电偶的温度指示）以外，首先应考虑原材料的加工温度，一般来说进口料的加工温度略高于国内料，这是由于进口料与国内材料所使用的过氧化物不同，过氧化物的析出温度直接影响交联反应物DCP的半衰期，我们知道在不同的半衰期下，交联度都是不同的，由此就产生了不同的加工温度。
其次，要了解交联挤出机的挤出原理，交联挤出机的螺杆与聚氯乙烯等普通挤出机的螺杆是不同的，交联挤出机螺杆的挤出原则是低转速，高出胶量，交联聚乙烯的螺杆转速要控制在30RPM以内，因为高转速产生的剪切热会使交联聚乙烯预交联，而这种剪切热是从螺杆的内部产生的，我们在监控温度所使用的热电偶的接触面在螺堂的表面，实际的温度与监控温度会相差较大。即使交联聚乙烯在该温度下没有产生预交联，交联聚乙烯也会因高温变成熔融状，反而使出胶量降低。
第三、注意法兰处的温度控制，由于法兰直接连接导胶管，交联聚乙烯绝缘料从螺堂进入导胶管时所承受较大的压力，部分料受强大的压力进入导胶管，有一部分仍在该处回流，假如该处温度设得过高，很容易会产生焦粒。
另外，机头加温时要尽可能使温度保持均匀，温度不均会影响交联聚乙烯融体的均匀挤出，机头温度不宜过高，它只要能保持设定的温度就可以，就相当于保温瓶的作用，物料的熔融、均化在螺杆内就已经完成了。
8交联线芯产生硬块原因及解决方法？
答：硬块产生的原因与焦粒正好相反，一般是由于温度偏低造成交联聚乙烯绝缘料的塑化不良。一般出现在开机过程中，当塑化不良的物料在经过滤网时无法通过，又由于该处的压力较大，塑化不良的物料被强制挤出，在绝缘层中形成一个个凸起物，在外屏蔽皮层下，交联线芯表面出现单面竹节印。外屏蔽若出现硬块时表面明显，且在硬块后会出现外屏蔽层拉薄现象，严重时造成该处外屏蔽脱料现象。出现硬块后首先应检查各挤塑机和机头的温度控制是否正常，排除设备因素后可以适当将挤塑机的温度提高1~2℃观察交联线芯表面质量情况。